CN211098156U - 一种城市抑尘降霾的喷雾系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种城市抑尘降霾的喷雾系统，它包括智能变频控制柜（2）、水送系统（3）、风送系统（4）和旋转喷雾装置（5）；智能变频控制柜（2）连接水送系统（3）、风送系统（4）和旋转喷雾装置（5），水送系统（2）连接旋转喷雾装置（5）的供水环筒进水口，风送系统（4）连接旋转喷雾装置（5）的连接管。本实用新型解决了现有同类装置自动化程度低，喷雾距离短，不能自动旋转喷雾、水雾覆盖面积小的问题，本实用新型的优点是：占面积地小，耗费水量小，能耗小，噪音小，雾化效果好，抑尘除霾效果好，适应能力好，喷射距离远，能有效治理城市大气雾霾污染。

Description

一种城市抑尘降霾的喷雾系统

技术领域

本实用新型属于环境治理技术领域，具体涉及一种安装在城市楼宇屋顶，用于在雾霾天气进行喷雾抑尘降霾的大气污染治理设备。

背景技术

我国雾霾天气在城市群中不断出现，大面积的雾霾天气频繁发生，不仅会导致社会经济的损失，对社会秩序和人体健康也构成了危害，严重影响人民群众的生产和生活。目前国内的喷雾降尘设备主要有两类：一类是用高压水泵将水加压到2Mpa以上，通过管道输送到喷雾杆上的单流体喷枪，喷出一股高压高速的水流，水滴在重力和空气阻力的作用下沿途下落，形成水帘。该类喷雾降尘设备主要用于煤场、堆场的降尘。其特点是结构简单、投资少，缺点是喷射距离较短；耗水量太大；雾化效果差，抑尘效果差；喷出的水滴粒径太大，水滴落到地面就像下小到中雨，对行人和周围环境影响大。喷枪停止喷射时余水成一股水，无法雾化。

另一类是雾炮机，有固定式和车载式，雾炮机是在射流风机的出风口布置一圈环形的水管，环管上装有雾化喷嘴，水经水泵加压后从喷嘴喷出，射流风机产生的高速气流将喷嘴喷出的水雾吹送到60～120米远，水雾与空气中的扬尘产生碰撞、吸附、凝聚，具有较好的抑尘作用。雾炮机主要用于建筑工地、矿山和道路的抑尘。由于雾炮机依靠大功率的射流风机，射流风机具有独特结构，导致无法对风筒的进、出风口进行消音处理，运行噪音大，扰民严重，且设备体积大，射流风机功率大、电耗高。

上述两种抑尘设备的自动化程度低，无法实现远程启停、控制调节和故障报警功能，需要专人现场操作，不适合城市高空抑尘降霾的特殊环境和控制要求。中国专利文献CN109925819 A公开了一种用于除尘除霾喷雾的设备主机，它设有供水系统、供气系统和控制系统。其中，所述供水系统、供气系统用于为喷嘴提供具有压力且干净的水及压缩空气，所述控制系统用于控制供水系统、供气系统的启停，并对水压、气压及流量进行监测及调节。该专利实现了自动化控制，由于其供气系统仅用于为喷嘴提供压力，水泵输出的水和压缩空气在双流体喷嘴混合喷出，能增强雾化效果，但水雾喷送距离短，只有3-5米，覆盖面积小，且喷嘴不能旋转，不适合城市大面积的抑尘降霾。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种城市抑尘降霾的喷雾系统，它既能自动化控制，还能增大水雾吹送距离，又能自动旋转喷雾，有效治理城市大气霾污染。

本实用新型所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的：它包括消音机箱、智能变频控制柜和旋转喷雾装置，消音机箱内安装有水送系统和风送系统，旋转喷雾装置装在消音机箱上方；智能变频控制柜电连接水送系统、风送系统和旋转喷雾装置，水送系统连接旋转喷雾装置的供水环筒进水口，风送系统连接旋转喷雾装置的连接管。

本实用新型的技术效果是：

由于本实用新型可采用PLC的智能变频控制柜，能实施自动化远程控制以及移动端远程控制；由于本实用新型具有水送系统、风送系统和旋转喷雾装置，水经雾化、再风送，雾化效果好，又能增大喷雾距离；由于本实用新型采用旋转喷雾装置，能自动旋转喷雾，获得一个大范围的水雾覆盖范围，实现了大面积的抑尘降霾。

附图说明

本实用新型的附图说明如下：

图1为实施例1的结构示意图；

图2为第一种旋转喷雾装置的结构示意图；

图3为齿轮副的平面结构示意图；

图4为第二种旋转喷雾装置的结构示意图；

图5为实施例2的结构示意图。

图中，1、消音机箱；11、机架；12、可拆柜门；2、智能变频控制柜；3、水送系统；31、供水管路；32、伴热装置；33、泄水阀；34、球阀；35、过滤器；36、泄水电磁阀；37、输水电磁阀；38、第一压力变送器；39、多级离心泵；310、第二压力变送器，311流量计；312、软管；4、风送系统；41、高压离心风机、42、进风口消音器；43、出口消音器； 5、旋转喷雾装置；51、雾化喷嘴；52、风筒；53、电机；54、齿轮副，55、供水环筒；56、轴承；57、感应头；58、限位开关；59、连接管；6、远程中央控制系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

实施例1

本实施例如图1所示，本实用新型包括消音机箱1、智能变频控制柜2和旋转喷雾装置5，消音机箱1内安装有水送系统3和风送系统4，旋转喷雾装置5装在消音机箱1上方；智能变频控制柜2通过电缆连接水送系统3、风送系统4和旋转喷雾装置5，水送系统3连接旋转喷雾装置5的供水环筒进水口，风送系统4连接旋转喷雾装置5的连接管。

在图1中，还包括远程中央控制系统6，远程中央控制系统6与智能变频控制柜2通过有线或无线网络进行信息连通。

远程中央控制系统6包括控制计算机、显示器、物联网通讯设备和声光报警器，远程中央控制系统6通过互联网或无线网络与现场的智能变频控制柜2进行通讯，具备控制喷淋、喷雾自动运行、显示其故障、缺水保护、稳定运行压力、爆管停机、失衡保护等的功能；远程中央控制系统6放置在办公室或集中控制室，实施远程监控、远程防护。

智能变频控制柜2实时操作和监控喷雾过程，智能变频控制柜2包括变频器、PLC控制器、触摸屏、I/O模块和物联网通讯设备。PLC控制器通过自控程序发送指令控制水送系统3的泄水电磁阀36、输水电磁阀37、多级离心泵38、流量计311，风送系统4的高压离心风机41和旋转喷雾装置5的微型电机，来实现喷雾设备的全自动运行；再通过监测压力信号、流量信号、多级离心泵运行电流，调节高压离心风机运行频率和电流，控制喷雾系统的启停、连锁保护以及远程报警。变频器通过调节高压离心风机的运行频率来控制喷雾的距离以及不同时段风机的噪音等。所述高压离心风机是指4000Pa以上的离心风机。物联网通讯设备用于与远程中央控制系统6进行信息传输。智能变频控制柜2与消音机箱1分离设置，智能变频控制柜2可放置在现场或者电气集中控制室。

所述消音机箱1包括机架11和可拆柜门12，机架11为矩形板框，可拆柜门12装在机架11的前、后两个主面上，箱体四周填装消音棉以实现隔音。

水送系统3的作用是将自来水过滤、计量、加压，最终输入旋转喷雾装置。如图1所示，水送系统3包括供水管路31、泄水阀33、球阀34、过滤器35、泄水电磁阀36、输水电磁阀37、第一压力变送器38、多级离心泵39、第二压力变送器310、流量计311和软管312；水流从供水管路31流入，首先经过球阀34，然后进入过滤器35过滤、再经过输水电磁阀37，然后水流经过第一压力变送器38测量水流压力，随后进入多级离心泵39加压，输出后再经过第二压力变送器310测量输出水流压力，自来水加压后可达0.5～1.0MPa；随后水流经流量计311测量流量，由软管312通入旋转喷雾装置5雾化喷出，当喷雾系统停止运行时，输水电磁阀37关闭，供水停止，多级离心泵39停止工作，在输水电磁阀37与第一压力变送器38之间的管路上安装有泄流支管，泄流支管上依次装有泄水电磁阀36和泄水阀33，泄水电磁阀36和泄水阀33打开，停留在软管312、多级离心泵39的水从泄水管路流出，在冬季可以防止管道冻结，保护装置。

在供水管路31前段设置伴热装置32，供水管道31与供热管道包裹在保温材料之中，相互接触换热，用以适应北方冬天气温及冬季抑尘降霾要求。

所述水送系统3有进水管路和泄水管路，进水管路设有球阀、过滤器、输水电磁阀和第一压力变送器，泄水管路设有泄水电磁阀和泄水阀，多级离心泵后还设有第二压力变送器和流量计，进水管路保证装置平稳运行，即时控制与检测，泄水管路则保证装置停止运行后可以及时排出装置残余的水，保护装置。

风送系统4具有多级消音、风机加压，将空气输入旋转喷雾装置。风送系统4包括高压离心风机41、进风口消音器42和出口消音器43，高压离心风机41安装在消音机箱1内，消音机箱1为高压离心风机等部件提供支撑作用，进风口消音器42装在消音机箱1的一侧面下方，进风口消音器42外口伸出消音机箱1，进风口消音器42内口靠近高压离心风机41，其作用是保证风机进口噪声在要求范围内；高压离心风机41的出口安装出口消音器43，出口消音器43从消音机箱1的顶面伸出，出口消音器43外端口连通旋转喷雾装置5，出口消音器43的作用是降低风筒出风口的风机噪音。

高压离心风机41固定在消音机箱1内，其中，高压离心风机电机正对进风口消音器42，可在抽风的同时冷却电机，所述进风口消音器42为一弯管，弯曲角度为90°，入口朝下，可防止雨水进入消音机箱，进风口消音器42的内壁与入口处布置几层消音棉，用以消除进风口的噪音。

如图1所示，上述泄水阀33、球阀34、过滤器35、泄水电磁阀36、输水电磁阀37、第一压力变送器38、多级离心泵39、第二压力变送器310、流量计311、高压离心风机41 、出口消音器43及软连接均放置在消音机箱1内，其中柜门处加装锁。

第一种旋转喷雾装置如图2所示，旋转喷雾装置5包括风筒52、旋转机构和连接管59；所述风筒52下端为喷枪连接端，喷枪连接端为双口旋转接头，双口旋转接头具有主接口和并列开设的副接口，主接口活动连接在基座上，副接口装接驱动机构。连接管59接入双口旋转接头的主接口内，连接管59下部为渐缩变径管、上部为直管，连接管59下底端为连接法兰，风筒52的顶部为出风口，出风口外层环绕供水环筒55，供水环筒55设置在风筒52外圈，供水环筒55由风筒外壳、直筒和顶面封板组成，供水环筒55的侧壁开有连接软管312的进水口，供水环筒55顶面封板装有雾化喷嘴51；

所述旋转机构包括轴承56、齿轮副54和电机53；轴承内圈固定套在连接管59的直管上，轴承外圈嵌入喷枪连接端的双口旋转接头的主接口内壁，在上下两个轴承56之间的连接管固定有齿轮副54的固定齿轮；如图3所示，双口旋转接头的副接口与主接口侧壁之间留有开口，齿轮副54的活动齿轮装在双口旋转接头的副接口内，通过侧壁的开口处保持与固定齿轮啮合，活动齿轮联结电机53；喷枪连接端的下底面安装有一个感应头57，在连接管59外壁固定有两个限位开关58，两个限位开关58在连接管59上沿周向布成一定角度。

所述风筒52为弯管，弯曲角度为100°～160°。

旋转喷雾装置5的工作过程是：固定在喷枪连接端的电机53驱动齿轮副54的活动齿轮，固定在连接管59上的固定齿轮相当于太阳轮，活动齿轮在电机53的驱动下正（反）转（活动齿轮相当于行星轮），与电机21固定在一起的风筒52绕定轴（连接管59）顺时针或逆时针旋转；由感应头57和限位开关58组成了限位机构，两个限位开关58在连接管59沿周向布成一定角度，每当感应头57运动到其中一个限位开关58位置时，电机53就会发生一次反转，风筒52也会发生一次反向运动，于是旋转喷雾装置5则在两个限位开关58之间作往复运动。

供水环筒55顶面封板开有多种安装雾化喷嘴的螺纹孔，可根据控制要求，更换喷嘴类型、增减喷嘴数量，所有雾化喷嘴51向出风口的中心线适当倾斜。

第二种旋转喷雾装置如图4所示，第二种旋转喷雾装置与图2所示的第一种旋转喷雾装置不同的是：

连接管59整体为直管，供水环筒55设置在风筒52内环，供水环筒55由风筒内壁、文丘里增速喷管和顶面封板组成，供水环筒55顶面封板装有雾化喷嘴51。

本旋转喷雾装置采用了文丘里增速喷管，文丘里增速喷管即是流线型变径管，利用文丘里降压增速及流体喷射原理提高了出风口的风速，动能增加，吹得更远，适合于楼宇间距较大，喷雾半径要求更大的环境。

实施例2

本实施例如图5所示，实施例2与实施例1不同的是：

智能变频控制柜2安装在消音机箱1内。智能变频控制柜2与消音机箱1组合在一起可以减少现场安装的时间，减少调试时间，整机在生产线上组装调试好，现场安装完毕即可投入使用。

图5中，水送系统3包括供水管路31、球阀34（被遮挡）、过滤器35（被遮挡）、输水电磁阀37、第一压力变送器38（被遮挡）、多级离心泵39、第二压力变送器310、流量计311和软管312；水流从供水管路31流入，首先经过球阀34，然后进入过滤器35过滤、再经过输水电磁阀37，然后水流经过第一压力变送器38测量水流压力，随后进入多级离心泵39加压，输出后再经过第二压力变送器310测量输出水流压力，随后水流经流量计311测量流量，由软管312通入旋转喷雾装置5雾化喷出。所述球阀34可以是手动球阀。

风送系统4包括高压离心风机41和出口消音器43，高压离心风机41安装在消音机箱1内，高压离心风机41的出口安装出口消音器43，出口消音器43从消音机箱1的顶面伸出，出口消音器43外端口连通旋转喷雾装置5。

本实用新型布置在城市高层建筑屋顶或煤场、堆场、矿山、建筑工地等需要抑尘的场所。其运行原理是通过泵站，经水送系统3的过滤、计量、水泵加压后，将自来水加压0.5～1.0MPa后，送入软管312、供水环筒55和前端的雾化喷嘴51喷出形成一定粒径的水雾；高压离心风机出口的高速气流经过软连接、出口消音器46、连接管59，从风筒52出口高速喷出，将雾化喷嘴51喷出的水雾吹送到40～120米远，风筒52在电机53及齿轮副54的作用下可以在0～350°往复旋转，形成一个半径40～120米水雾覆盖范围，水雾在输送和沉降过程中与大气中的粉尘和雾霾发生吸附凝聚、浸润增湿、增重沉降，最终达到降低大气中的粉尘来减轻雾霾和粉尘污染的作用。

针对现有单流体喷枪喷射距离较短，耗水量太大，雾化效果差，抑尘效果差，喷出的水滴粒径太大的问题，本实用新型的旋转喷雾装置，水先经过雾化喷嘴雾化喷出，然后经过风筒喷出的高压气流使其进一步破碎雾化，可以吹送到40～120米远，喷雾性能极大提升。

针对射流风机功耗功率大、电耗高的问题，本实用新型采用高压离心风机，并在现场PLC智能变频控制柜中加装风机变频器，根据不同时段以及不同现场情况的需求变频控制，不仅可以降低能耗，节约能源，还可以根据需求控制喷雾距离，运行噪音等，适应能力强，可根据不同需求采取不同措施。

针对雾炮机的噪音大的问题，本实用新型将高压离心风机放置在消音箱之中，进风口设置进风口消音器，出风口设置风机出口消音器，高压离心风机也可以通过变频控制在白天适当提高除霾工作效率，而在夜晚将噪音控制在非常低的水平，解决噪音扰民问题。

针对专利文献CN 109925819 A的设备雾化效果强但喷雾距离小的问题，本实用新型在消音箱内装有多级离心泵和高压离心风机，再配置旋转喷雾装置，先雾化，再风送，在提高雾化效果的同时使其喷雾距离大大提升，可达40-120米，经旋转喷雾，获得一个半径40～120米水雾覆盖范围。

本实用新型用于城市高空抑尘降霾喷雾系统远程启停、控制调节和故障报警功能，就地控制系统也可实现实时控制，泄水阀33和球阀34为手动阀门，可避免意外发生，泄水装置保证系统停止运行后能够清空装置中的水；伴热装置32使得系统即使在寒冷的北方也可以正常运行，与此同时还解决了传统抑尘降霾装置雾化效果差，电耗功率大，运行噪音高，自动化程度低的问题；且本实用新型的占面积地小，耗费水量小，能耗小，噪音小，雾化效果好，抑尘除霾效果好，适应能力好，喷射距离远，自动化程度高适合城市高空抑尘降霾的复杂现场情况，对现代城市环保降霾具有重大意义。

Claims (13)

1.一种城市抑尘降霾的喷雾系统，其特征是：包括消音机箱（1）、智能变频控制柜（2）和旋转喷雾装置（5），消音机箱（1）内安装有水送系统（3）和风送系统（4），旋转喷雾装置（5）装在消音机箱（1）上方；智能变频控制柜（2）电连接水送系统（3）、风送系统（4）和旋转喷雾装置（5），水送系统（3）连接旋转喷雾装置（5）的供水环筒进水口，风送系统（4）连接旋转喷雾装置（5）的连接管。

2.根据权利要求1所述的城市抑尘降霾的喷雾系统，其特征是：还包括远程中央控制系统（6），远程中央控制系统（6）与智能变频控制柜（2）通过有线或无线网络连接，智能变频控制柜（2）和消音机箱（1）分离设置，或者智能变频控制柜（2）安装在消音机箱（1）内。

3.根据权利要求2所述的城市抑尘降霾的喷雾系统，其特征是：所述消音机箱（1）包括机架（11）和可拆柜门（12），机架（11）为矩形板框，可拆柜门（12）装在机架（11）的前、后两个主面上，箱体四周填装消音棉。

4.根据权利要求3所述的城市抑尘降霾的喷雾系统，其特征是：水送系统（3）包括供水管路（31）、球阀（34）、过滤器（35）、输水电磁阀（37）、第一压力变送器（38）、多级离心泵（39）、第二压力变送器（310）、流量计（311）和软管（312）；水流从供水管路（31）流入，首先经过球阀（34），然后进入过滤器（35）过滤、再经过输水电磁阀（37），然后水流经过第一压力变送器（38）测量水流压力，随后进入多级离心泵（39）加压，输出后再经过第二压力变送器（310）测量输出水流压力，随后水流经流量计（311）测量流量，由软管（312）通入旋转喷雾装置（5）雾化喷出。

5.根据权利要求4所述的城市抑尘降霾的喷雾系统，其特征是：水送系统（3）还包括泄流支管，泄流支管安装在输水电磁阀（37）与第一压力变送器（38）之间，泄流支管上依次装有泄水电磁阀（36）和泄水阀（33）。

6.根据权利要求5所述的城市抑尘降霾的喷雾系统，其特征是：在供水管路（31）前段设置伴热装置（32）。

7.根据权利要求1-6任一所述的城市抑尘降霾的喷雾系统，其特征是：所述风送系统（4）包括高压离心风机（41）和出口消音器（43），高压离心风机（41）安装在消音机箱（1）内，高压离心风机（41）的出口安装出口消音器（43），出口消音器（43）从消音机箱（1）的顶面伸出，出口消音器（43）外端口连通旋转喷雾装置（5）。

8.根据权利要求7所述的城市抑尘降霾的喷雾系统，其特征是：所述风送系统（4）还包括进风口消音器（42），进风口消音器（42）装在消音机箱（1）的一侧面下方，进风口消音器（42）外口伸出消音机箱（1），进风口消音器（42）正对高压离心风机电机，进风口消音器（42）为一弯管，弯曲角度为90°，入口朝下，进风口消音器（42）的内壁与入口处布置几层消音棉。

9.根据权利要求7所述的城市抑尘降霾的喷雾系统，其特征是：所述旋转喷雾装置（5）包括风筒（52）、旋转机构和连接管（59）；所述风筒（52）下端为喷枪连接端，喷枪连接端为双口旋转接头，连接管（59）接入双口旋转接头的主接口内，连接管（59）下底端为连接法兰，风筒（52）的顶部为出风口，出风口外层环绕供水环筒（55），供水环筒（55）的侧壁开有连接软管（312）的进水口，供水环筒（55）顶面封板装有雾化喷嘴（51）；

所述旋转机构包括轴承（56）、齿轮副（54）和电机（53）；轴承内圈固定套在连接管（59）上，轴承外圈嵌入喷枪连接端的双口旋转接头的主接口内壁，在上下两个轴承（56）之间的连接管上固定有齿轮副（54）的固定齿轮，双口旋转接头的副接口与主接口侧壁之间留有开口，齿轮副（54）的活动齿轮装在双口旋转接头的副接口内，通过侧壁的开口处保持与固定齿轮啮合，活动齿轮连接电机（53）；喷枪连接端的下底面安装有一个感应头（57），在连接管（59）外壁固定有两个限位开关（58），两个限位开关（58）在连接管（59）上沿周向布成一定角度。

10.根据权利要求9所述的城市抑尘降霾的喷雾系统，其特征是：所述风筒（52）为弯管，弯曲角度为100°～160°。

11.根据权利要求10所述的城市抑尘降霾的喷雾系统，其特征是：所述供水环筒（55）设置在风筒（52）外圈，供水环筒（55）由风筒外壳、直筒和顶面封板组成。

12.根据权利要求10所述的城市抑尘降霾的喷雾系统，其特征是：所述供水环筒（55）设置在风筒（52）内环，供水环筒（55）由风筒内壁、文丘里增速喷管和顶面封板组成。

13.根据权利要求10所述的城市抑尘降霾的喷雾系统，其特征是：供水环筒（55）顶面封板开有多种安装雾化喷嘴的螺纹孔，所有雾化喷嘴（51）向出风口的中心线适当倾斜。

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